本发明属于微电网技术领域，具体涉及一种适用于大功率风/光电消纳的交直流混合微电网组网系统。
背景技术：
近年来，在世界范围内的电力系统中，各发电模式对总发电量的贡献比例在不断改变，新能源发电量在总发电量中所占比例逐渐上升，且有持续上升的趋势。与此同时，电动汽车的发展受到各国重视，电动汽车相关政策也应时而生。因此，大力发展新能源发电和电动汽车，以对环境没有污染的风力、光伏发电来取代传统火力发电，以零排放的电动汽车来替代传统燃油汽车，最终为能源危机、温室效应、大气污染等全球性问题的解决作出努力这一理念成为各国政策的初衷和指导思想。然而，可再生能源具有间歇性、不稳定性，各种新能源发电特性差异很大，利用新能源发出的电能如何被消纳，成为亟待解决的问题。对于电动汽车的发展而言，大规模的电动汽车充换电，势必大幅度提高电网负荷，不仅对电网形成较大冲击，还对电网容量提出了新的要求。这就形成了新能源发电提供的能量得不到充分利用而电动汽车负荷对电网容量又提出更高要求的局面。针对这一问题，有人提出利用新能源发电来满足电动汽车负荷对电能的需求，将分布式发电与电动汽车充电负荷均纳入微电网之中，这不失为一个解决问题的好思路，但是，单个的微电网运行惯性小、鲁棒性差、模式多、电源特性差异大，根本不具备较强的新能源消纳能力，也难以平抑风电功率波动对电网造成的冲击与影响，所以该问题尚在寻求解决方案之中。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述不足，为解决大功率风电难消纳、电动汽车充电负荷对配网容量及发电容量要求高等问题，本发明提出一种适用于大功率风/光电消纳的交直流混合微电网组网系统，将多个新能源消纳能力不强的微电网单元进行组网，采用多层控制结构，充分利用风/光互补，不仅为大容量风电的消纳提供支持，满足电动汽车对电网的增容要求，还能最大限度地利用各种可再生能源，降低了新能源消纳对大电网的影响，提高了系统的可靠性和稳定性。
本发明采取的技术方案为：
一种适用于大功率风/光电消纳的交直流混合微电网组网系统，包括：
至少一个风电场，
至少一个光伏发电站，
至少一个大容量电力变换系统，
至少一个dc/dc变换器，
一条交流母线ⅰ，
一条直流母线ⅰ，
一条风电输送专线，
一条光电输送专线，
至少两个微网单元，
一个系统级调度中心；
所述风电场通过大容量电力变换系统接入交流母线ⅰ，然后通过风电输送专线将电能传输至各个微网单元中；
所述光伏发电站通过dc/dc变换器接入直流母线ⅰ，然后通过光电输送专线将电能传输至各个微网单元中。
所述微网单元包括：
一个dc/dcbuck变换器，
一个降压变压器，
一个由三个断路器/开关和一个双向ac/dc变换器组成的微网单元调度中心，
一条交流母线ⅱ，
一条直流母线ⅱ，
至少一个分布式发电单元，
至少一个交流负荷，
至少两个dc/dc变换器，
至少两个双向dc/dc变换器，
至少一个燃料电池，
至少一个光伏模块，
至少一个储能系统，
至少一个电动汽车充放电桩，
至少一个直流负荷；
光电输送专线连接dc/dcbuck变换器，电能经过dc/dcbuck变换器进行处理后，通过第一断路器/开关与微网单元的直流母线ⅱ相连；
所述微网单元通过第二断路器/开关与大电网相连接；
所述风电输送专线末端接有降压变压器，降低风电电压等级后，再通过第三断路器/开关与微网单元相连；
所述微网单元调度中心的双向ac/dc变换器连接于交流母线ⅱ和直流母线ⅱ之间，实现电能变换和双线传输；
所述分布式发电单元和交流负荷与交流母线ⅱ相连；
所述燃料电池通过第一dc/dc变换器接入直流母线ⅱ；
所述光伏模块通过第二dc/dc变换器接入直流母线ⅱ；
所述储能系统通过第一双向dc/dc变换器与直流母线ⅱ相连；
所述电动汽车充放电桩通过第二双向dc/dc变换器接入直流母线ⅱ；
所述系统级调度中心与各微网单元中的微网单元调度中心相连，实现系统级的调控；
所述微网单元调度中心与系统级调度中心、风电输送专线、光电输送专线、大电网、交流母线ⅱ、直流母线ⅱ相连。
系统级调度中心用于协调各个微网单元消纳新能源发电功率的比例，主要由通信模块和数据处理模块组成，通过通信模块接受各个微网单元的状态量，再由数据处理模块计算出当前状态下各个微网单元的调度指令，最后由通信模块将这些调度指令传递到微网单元。
本发明一种适用于大功率风/光电消纳的交直流混合微电网组网系统，具有如下优点：
1、本发明可解决大功率风电难消纳的问题，降低风电场的弃风率，同时可充分利用风/光互补，解决电动汽车大规模接入对电网容量提出的增容问题。
2、本发明将多个微网单元进行组网，兼有交流母线和直流母线，并设有风电输送专线和光电输送专线，构成一个多维度、多控制层的组网系统，提高了系统对风/光电的消纳能力和维持电网内部能量动态平衡的能力。
3、本发明采用多源、多层调度、多网的交直流混合模式，可增强负荷和各类分布式发电单元接入的灵活性和可行性，可提高能量转换效率和能源利用率。
附图说明
图1是本发明一种适用于大功率风/光电消纳的交直流混合微电网组网系统一实施例的结构示意图。
图2是本发明中构成微电网组网的各个微网单元一实例的结构示意图。
图3是本发明中大容量电力变换系统一实例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种适用于大功率风/光电消纳的交直流混合微电网组网系统，包括至少一个风电场1，至少一个光伏发电站2，至少一个大容量电力变换系统3，至少一个dc/dc变换器4，一条交流母线ⅰ5，一条直流母线ⅰ6，一条风电输送专线7，一条光电输送专线8，至少两个微网单元9，一个系统级调度中心10。一定空间范围内的各个风电场1，…，风电场m均可通过大容量电力变换系统3，并入交流母线ⅰ5，其它形式的分布式发电系统发出的交流电也可以方便接入交流母线ⅰ5；而一定空间范围的各个光伏发电站1，…，光伏发电站n均可通过dc/dc变换器并入直流母线ⅰ6，其它形式的分布式发电系统发出的直流电也可以方便接入直流母线ⅰ6。所述的大容量电力变换系统3的具体结构示例如图3所示；所述的风电场1通过大容量电力变换系统3接入交流母线ⅰ5后，再通过风电输送专线7将电能传输至各个微网单元9中；所述的光伏发电站2通过dc/dc变换器4接入直流母线ⅰ6后，通过光电输送专线8将电能传输至各个微网单元9中；所述的多个微网单元9之间的能量调节和控制是通过系统级调度中心10来实现的。
如图2所示，所述的微网单元即为图1中的微网单元9的具体结构，包括一个dc/dcbuck变换器31，一个降压变压器30，由第一断路器/开关12、第二断路器/开关13、第三断路器/开关14和双向ac/dc变换器15组成的微网单元调度中心11，一条交流母线ⅱ16，一条直流母线ⅱ17，至少一个分布式发电单元18，至少一个交流负荷19，至少两个dc/dc变换器：第一dc/dc变换器20、第二dc/dc变换器22。至少两个双向dc/dc变换器：第一双向dc/dc变换器24、第二双向dc/dc变换器26。至少一个燃料电池21，至少一个光伏模块23，至少一个储能系统25，至少一个电动汽车充放电桩27，至少一个直流负荷28。图1中所述的风电输送专线7末端接有降压变压器30，降低风电电压等级后，再通过图2中的第三断路器/开关14与微网单元9相连；图1中所述的光电输送专线8末端接有dc/dcbuck变换器，将光电输送专线传送的光电进行电力变换后，通过图2中所述的第一断路器/开关12与微网单元9相连；所述的微网单元9通过第二断路器/开关13与大电网29相连；所述的微网单元调度中心11中的双向ac/dc变换器15连接于交流母线ⅱ16和直流母线ⅱ17之间，为交流电与直流电的转换与传输提供通道；所述的交流母线ⅱ16与分布式发电单元18相连，接收分布式发电单元18提供的电能；所述的交流母线ⅱ16与交流负荷19相连，为交流负荷19提供电能；所述的燃料电池21通过第一dc/dc变换器20与直流母线ⅱ17相连，可提供直流电能；所述的光伏模块23是微网单元内部包含的小规模光伏发电系统的组成部分，它通过第二dc/dc变换器22与直流母线ⅱ17相连；所述的储能系统25通过第一双向dc/dc变换器24与直流母线ⅱ17相连，起到能量均衡调节的作用；所述的电动汽车充放电桩27通过第二双向dc/dc变换器26与直流母线ⅱ17相连，不仅可从系统中汲取电能供电动汽车使用，还能在系统能量不足时释放电动汽车蓄电池的电能为系统供电，参与系统能量均衡调节。
图3所示为图1中的大容量电力变换系统3的一实例结构示意图，包括大容量ac/ac变换器32和升压变压器33两个部分。所述的风电场1发出的电能先经过大容量ac/ac变流器32进行处理，再经过升压变压器33进行升压，然后并入交流母线ⅰ5。